Soluções Astronomia - Semana 02

Iniciante

É uma propriedade das elipses que a^{2}=b^{2}+c^{2}, portanto é trivial que a = 5 U.A.
Numa órbita solar, com as distâncias em U.A. e o tempo em anos, tem-se a seguinte relação:

\frac{T^{2}}{a^{3}}=1

Portanto, tem-se que o período orbital é:

T=\sqrt[2]{125}\approx 11,2 anos.

A excentricidade se dá pela razão e=\frac{c}{a}, então:

e=\frac{3}{5}=0,6.

Intermediário

(a) No ocaso, tem-se que a distância zenital é z=90^{\circ}, logo, com a equação do ângulo horário:

cosH = cosz sec\phi sec\delta - tan\phi tan\delta

cosH=-tan\phi tan\delta

(b) Com z=60^{\circ} :

cosH = cos60^{\circ} sec\phi sec\delta - tan\phi tan\delta
cosH = \frac{sec\phi sec\delta}{2} - tan\phi tan\delta

Avançado

No universo plano, a energia mecânica é nula, logo a densidade crítica  \rho_{c} é:

\frac{v^{2}}{2} = \frac{GM}{R}
\frac{(HoR)^{2}}{2} = \frac{4 \pi R^{3} \rho_{c} G}{3R}

Daí:

 \rho_{c} = 8,6378 \cdot 10^{-27}kg/m^{3}

Como a massa de matéria escura deve ser 0,25 \cdot m_{universo}, a densidade da matéria escura deve ser 0,25 \cdot \rho_{c}}
Assim, o número de neutrinos é:

n_{\nu} = \frac{0,25 \cdot \rho_{c}}{10^{-5} \cdot m_{elétron}}
n_{\nu} = 2,373 \cdot 10^{8} neutrinos/m^{3}